综述-纤维素酶研究分析进展-邓磊.docVIP

纤维素酶的研究进展 邓磊1 佛山市顺德区博大生物科技有限公司 摘要：纤维素是世界上最丰富的可再生资源，最终需要在纤维素酶的作用下分解为葡萄糖才能应用在生产生活的各个领域。纤维素酶广泛存在于微生物、动物和植物体内，对纤维素具有特异性的降解作用。纤维素酶广泛来源于自然界的微生物，纤维素酶分解纤维素，不仅仅能够生产新能源酒精，而且还能够提高动物的消化率。 关键词：纤维素，纤维素酶，枯草芽孢杆菌The research progress of cellulase Deng Lei1 Boda biological and technology co., LTD shunde district foshan city Abstract: Cellulose is the most abundant renewable resources in the world, and eventually need under the action of cellulose enzyme, broken down into glucose to applications in the areas of production and living. Cellulose enzyme widely exists in microbial animals and plants, effect on the degradation of cellulose is characteristic. Cellulose enzyme widely is derived from the nature of microbes, cellulose enzyme decomposition of cellulose, not only can produce new energy, but also can improve the digestibility of animals. Keywords: cellulose enzyme, cellulose, bacillus subtilis 1 纤维素的概述 1.1 纤维素的来源 纤维素是世界上最为丰富的可再生生物高分子，其不断通过光合作用得以补充[1]。因为糖是能量、食品、化工产品等的重要来源，所以将纤维素这些生物高分子降解成糖，便成为十分有意义的事情[2]。事实上所有的纤维素材料均可转化为具有商业价值的产品，例如：乙醇、乙酸、单细胞蛋白等[3]。纤维素的生物转化近些年受到了极大的重视，大规模纤维素生物转化工艺的发展，将有效解决或减轻食品和动物饲料的不足、废弃物处理、矿石燃料依赖性等一系列问题[l]。 如何提高动物尤其是草食动物对粗纤维的利用率，一直是人们努力研究的问题，应用纤维素酶便是重要的手段之一[]。纤维素类物质作为自然界最为丰富的有机资源，一直备受人们的重视。但是由于降解工艺不成熟，成本过高等问题，限制了纤维素的应用。随着科学发展观的深入学习和可持续发展呼声的日益高涨，可再生能源的利用再次成为研究的热点。纤维素作为自然界最为庞大的可再生资源将会成为能源、食品、化工等领域的重要原料。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，约占植物干重的三分之一到三分之二，广泛而大量地存在于自然界。遗憾的是大量的纤维素只有一小部分用于纺织、饲料和造纸等方面；绝大多数用作燃料或通过微生物的自然分解回到自然界的碳循环中。不仅没有得到充分利用，又对环境造成了污染[]。 1.2 纤维素的理化性质 纤维素是一种多糖，化学式可用Cm(H20)n表示。天然纤维素分子量约为6×105～2×106，大约相当于3800～12000个葡萄糖残基。在纤维素分子中是以纤维二糖作为纤维素的重复单位的。纤维素分子是一条螺旋状的长链，由100～200条这样的长链通过氢键结合而形成纤维束。植物纤维素结构复杂，基本上是由原纤维构成的微纤维束集合而成。原纤维是由15～40根由结晶部和非结晶部构成的纤维分子长链。纤维素的结晶部分是由纤维素分子进行非常整齐规则地折叠排列而成的。在结晶部分中，葡萄糖分子的羟基或在分子内部或与分子外部的氢离子相结合，没有游离的羟基存在，所以纤维素分子具有牢固的结晶结构，酶分子及水分子难以侵入到内部中。因此，纤维素的结晶部分比非结晶部分难降解得多。 纤维素分子之间可形成氢键，在分子内也存在氢键。高能的氢键使纤维素水解变得异常困难。在纤维素中，分子排列整齐，定向良好，密度小的部分形成纤维素的无定型区。纤维素的结晶性是纤维素材料酶解敏感性的决定性因素之一，结品性程度低，吸水性大，毛细孔增大，易被扭动，对酶的敏感性也越大，相反对酶的敏感性就小。所以纤维素的非结晶区容易被酶水解，结晶程度高的纤维素难被水解。纤维素的化学性质非常稳定，不溶于一般的有